Строительство завода по производству бутылок для упаковки ПЭТ — это намного больше, чем покупка машины для экструзионного формования под давлением и поиск свободного помещения. Сама цеховая площадка — это часть производственного оборудования. Ее планировка, качество воздуха, коммуникации и поток материалов определяют, будет ли линия по производству бутылок ПЭТ работать с номинальным выходом и низким уровнем отбраковки или будет ли она сталкиваться с конденсацией, загрязнением, нестабильной массой бутылок и постоянными простоями. Компания YuDa, завод Wanplas, уже более 20 лет поставляет машины для экструзионного формования под давлением в более чем 60 стран и имеет более 20 патентов, являясь одним из двух ведущих производителей машин для экструзионного формования бутылок ПЭТ в Китае. В этом руководстве мы отображаем этот опыт на практике в виде стандарта для строительства цеха, охватывающего планировку площадки, чистые зоны, вентиляцию, сжатый воздух, охлаждающую воду, электрическую энергию, нагрузку на пол, коммуникации и рабочий процесс. Независимо от того, планируете ли вы строительство завода с нуля или модернизацию существующего цеха, приведенные ниже требования помогут вам построить цех, который соответствует возможностям современной автоматической линии по экструзионному формованию бутылок ПЭТ, а не противостоит им.
1. Роль дизайна цеха в прибыльной заводе по производству ПЭТ-бутылок
Линия по производству ПЭТ-бутылок представляет собой цепь взаимозависимых процессов: подача и подготовка преформ, инфракрасное нагревание, формование под давлением, транспортировка бутылок, заполнение, укупорка, маркировка и упаковка. Каждый этап предъявляет требования к сооружению, окружающему его. Нагревательная печь нуждается в стабильной температуре окружающего воздуха и чистом воздухе. Формовочный пресс нуждается в сухом, безмасляном воздухе под высоким давлением. Пресс нуждается в холодной воде с точной температурой. Интерфейс для заполнения нуждается в защищенной, с положительным давлением чистой зоне. Если цех не может обеспечить выполнение какого-либо из этих условий, вся линия теряет объем производства и качество.
Правильно спланированное строительство быстро окупается. Правильно рассчитанная система сжатого воздуха снижает стоимость электроэнергии на одну бутылку. Чистая, односторонняя рабочая линия сокращает количество ручного труда и отбракованного сырья. Слой и потолок, спроектированные для реальной нагрузки оборудования, предотвращают дорогостоящую последующую армировку. Собственные инженерные данные компании YuDa показывают, что ее машины серии FGX с минимальным расстоянием между нагревателями, равным 38,1 миллиметру, и системой сервоприводного соединения камер, уже позволяют экономить более 30 процентов электроэнергии по сравнению с обычными нагревательными печами; однако эти экономии реализуются только при условии, что окружающий цех обеспечивает стабильное напряжение, чистый сухой воздух и постоянный поток охлаждающей воды. Другими словами, машина и здание должны быть спроектированы как единая система.
В следующих разделах рассматривается каждый строительный комплекс по отдельности, приводятся инженерные основания и представлены таблицы референтных спецификаций, которые вы можете предоставить своему архитектору, подрядчику по HVAC и инженеру коммунальных услуг. Значения являются типичными для завода по производству бутылок из ПЭТ, выпускающего воду, газированные безалкогольные напитки, растительное масло, соки, молочные продукты и бытовые химикаты на автоматических или полуавтоматических линиях.
2. Выбор площадки и общая планировка завода
Выбор площадки устанавливает пределы того, чего может достичь ваша мастерская. Выберите участок с надежным трехфазным электроснабжением, достаточным водоснабжением и отводом воды, хорошим доступом к дорогам для контейнерных грузовиков и достаточным пространством для расширения. Избегайте участков, подверженных затоплению, с высоким уровнем грунтовых вод, что усложняет установку глубокого фундамента, или расположенных рядом с источниками пыли, неприятного запаха или химикатов, которые могут угрожать гигиене бутылок. Завод по производству ПЭТ-бутылок не нуждается в классифицированной чистой комнате для большинства продуктов, но он должен поддерживать чистоту, сухость и контроль среды отдувания до наполнения.
Общая планировка должна организовать завод в виде длинной производственной реки с односторонним движением. Сырье или полуформы входят в один угол, перемещаются через процесс подготовки и отдувания, затем наполнения, маркировки и упаковки и выходят в виде готовых паллет в противоположном углу. Административные офисы, лаборатории и комнаты для переодевания находятся на чистой стороне вблизи наполнения; прием, обработка брака и техническое обслуживание находятся на грязной стороне. Цель состоит в том, чтобы физически сделать невозможным для погрузчика, перевозящего возвращаемые паллеты, пересечь путь работника, который транспортирует санитизированные бутылки.
В таблице ниже показаны функциональные зоны стандартной мастерской по производству ПЭТ-бутылок и площадь, которую они обычно занимают. Это диапазоны планирования; конкретная планировка должна быть разработана исходя из вашего целевого объема производства, модели смены и стратегии буферного хранения паллет.
Распределение функциональных зон для рабочего места по производству стандартных бутылок для ПЭТ
| Функциональная зона | Типичная доля застроенной площади | Основное требование | Класс гигиены |
|---|---|---|---|
| Прием и хранение преформ | От 10 до 15 процентов | Сухой, защищенный от вредителей, скелетное хранение по принципу «первый входящий, первый выходящий» | Общий / контролируемый |
| Пневматическая зала (формующие прессовки) | 20–28 процентов | Стабильная температура, чистый воздух, коммуникационные траншеи | Контролируемая чистая зона |
| Интерфейс заполнения и закупорки | 12–18 процентов | Положительное давление, закрытая передача | Минимальный класс ISO 8 |
| Маркировка, упаковка, паллетирование | От 12 до 16 процентов | Маршрутизация конвейера, буфер для картонов | Общие сведения |
| Склад готовой продукции | От 18 до 25 процентов | FIFO, приемка грузов | Общие сведения |
| Комната обслуживания и компрессора | От 8 до 12 процентов | Вентиляция, изоляция от вибраций | Общая / закрытая |
| Сменные помещения, лаборатории, офисы | 6–10 процентов | Одежда с воздушным замком, лаборатория контроля качества | Чистая сторона |
Частая ошибка — недостаточное выделение площади для помещения для обслуживания и буфера готовой продукции. Для установки воздушных ресиверов, компрессоров, сушилок, водного охладителя, электрощита и шкафа для запасных частей требуется значительное количество пола и свободного пространства для обслуживания. Не менее важно, что буфер готовой продукции защищает линию от остановок, вызванных графиком доставки грузов. Оба этих элемента следует планировать с запасом с самого начала.
3. Чистые зоны и контроль гигиены
Для большинства бутылок с питьевой водой, растительного масла и бытовых химических продуктов завод не требует полностью классифицированной фармацевтической чистой комнаты. Однако ему необходима четко очерченная чистая зона вокруг процесса нагнетания и заполнения, отделенная от грязных зон приема и упаковки стенами, воздушными замками и положительным давлением. Целью является предотвращение попадания частиц в воздухе, насекомых и микробного загрязнения в внутреннюю часть бутылки в момент ее рождения и до момента ее герметизации.
В двухступенчатом процессе преформы литья изготавливаются вне помещения или в отдельной комнате, а затем транспортируются в машину для формования под давлением. Интерфейс между выходом машины для формования под давлением и устройством для наполнения должен представлять собой закрытый, положительно запрограммированный туннель или камеру. В блоке, сочетающем процедуры формования под давлением, наполнения и запечатывания, бутылки никогда не подвергаются воздействию воздуха в помещении, что является наиболее чистой схемой и наиболее простой для реализации, поскольку чистая оболочка является небольшой и интегрирована в машину.
Контроль чистоты включает также дисциплину персонала. Операторы, входящие в чистую зону, проходят через воздушную перемычку с санитарной обработкой рук, сетками для волос и специальной обувью. Зал для переодевания должен находиться на чистой стороне, чтобы работники не переносили загрязнения из склада. Контроль насекомых, дренажные ловушки и закрытые места для отходов завершают основную программу.
Справочник классификации чистой зоны
| Зона | Цель качества воздуха | Разность давления | Управление доступом |
|---|---|---|---|
| Хранение заготовок | Чистота, сухость, контроль пыли | Неутралный | Общий доступ |
| Пневмосистема | Фильтрованное подавание, низкое содержание частиц | Небольшой положительный отток | Вход с защитным костюмом |
| Интерфейс «вдув-налив» | Эквивалент ISO класса 8 | Плюс 10–15 Па по сравнению с заполнением в зале | Воздушные замки, санитизированные |
| Заправка и закупорка | Класс ISO 8, закрытый | Наиболее безопасно в производстве | Ограниченный доступ, в защитном костюме |
| Упаковка и склад | Общая промышленность | Непосредственно к чистой стороне | Открыто |
Практически правило: чистейший воздух должен всегда поступать от наполнения к упаковке и получению, никогда не в обратном направлении. Разработайте систему подачи и отвода воздуха соответствующим образом и проверьте каскад давления с помощью манометра во время пуска в эксплуатацию.
4. Охлаждение, вентиляция и кондиционирование воздуха, а также контроль окружающей среды
Охлаждение, вентиляция и кондиционирование воздуха в цехе по производству бутылок из ПЭТ не связаны только с комфортом; это вопрос стабилизации процесса. Инфракрасная нагревательная печь создает точный температурный профиль предформ перед их растяжкой. Если температура окружающего воздуха в зале для надувания колеблется от прохладных утренних до жарких дневных часов или если меняется влажность, то температура поверхности предформ в форме будет колебаться, а толщина стенок бутылок, формирование основания и прочность заполнения верха будут меняться. Стабильное ОВК позволяет сохранять валидность калибровки печи в течение всего смены.
Цель – поддерживать температуру в зале для надувания в пределах 22–26 градусов Цельсия с высоким уровнем контроля и относительную влажность в пределах 40–60%. Ниже уровень влажности также помогает осушителю сжатого воздуха и снижает риск образования конденсата на трубопроводах с холодной водой. В чистой зоне для наполнения необходимо обеспечить более высокий скорость смены воздуха и подачу воздуха с фильтром HEPA в верхней части помещения, а отводы должны быть расположены низко на стенах, чтобы улавливать частицы и удалять их вниз и наружу.
Вентиляция также должна удалять тепло, вырабатываемое печами, компрессорами и холодильником. Линия по производству бутылок из ПЭТ является значительным источником тепла; без планового отвода тепло в летнее время будет накапливаться в зале, даже если подаваемый воздух будет кондиционирован. Разделите вентиляцию комнаты с компрессором от вентиляции зала для надувания, чтобы компрессорное тепло и шум оставались в закрытом помещении.
Параметры ОВК
| Параметр | Зона нагнетания воздуха | Чистая зона наполнения | Компрессорная камера |
|---|---|---|---|
| Температура | От 22 до 26 °C | 21–24 градуса Цельсия | Вывод в окружающую среду |
| Относительная влажность | 40–60 процентов | 45–55 процентов | Не контролируется |
| Количество смен воздуха в час | 10–15 | 20–30 | 15–25 (отвод) |
| Фильтрация | Поставка G4-F7 | H13 HEPA на потолке | Груба впускная линия |
| Давление по сравнению с окружающей средой | Положительный | Большинство положительных | Негативный (запечатанный) |
Когда растение находится в жарком и влажном климате, размер нагрузки на осушитель воздуха следует определять с учетом самого плохого летнего дня проектирования, а не среднего показателя за год. Влажная зала побеждает осушитель воздуха и способствует образованию конденсата на трубах с охлажденной водой и на холодных бутылках после формования, что может облазить этикетки и способствовать росту микроорганизмов.
5. Проектирование системы сжатого воздуха
Сжатый воздух является жизненно важным элементом линии для формования под давлением из ПЭТ, и его использование с ошибками является наиболее распространенной причиной низкого качества бутылок и высоких эксплуатационных затрат. Машина для формования под давлением из ПЭТ использует два различных вида воздушного потока. Низкое давление воздуха, обычно 8-10 бар, используется для привода пневматических приводов, перемещения форм, конвейеров и работы клапанов. Высокое давление воздуха, обычно 30-40 бар, является средством для растяжения и надувания, которое надувает преформ против стенки формы и задает форму бутылки.
Высокое давление воздуха должно быть безмасляным. Любой масляный туман, попадающий в внутреннюю часть бутылки, является прямым контактным загрязнителем питьевой и растительного масла и нарушением требований к питьевым и растительным маслам. Он также должен быть сухим, с температурой точки росы при давлении минус 20 градусов по Цельсию или ниже, поскольку конденсация влаги внутри бутылки приводит к появлению тумана, пятен капель и риска развития микроорганизмов. Необходим осушитель или сушитель нагрева при сжатии на высокотемпературном контуре, а также резервуар, рассчитанный на пиковый спрос при выдувании.
Высокое давление имеет высоко импульсный характер: каждый ударный импульс вызывает резкий поток воздуха. Правильно рассчитанный приемник высокого давления и компрессор-накопитель с большим буфером сглаживают эти импульсы, чтобы давление в линии не снижалось во время одновременного обдува нескольких камер. Многие предприятия рекуперативным способом используют отработанный воздух высокого давления из бутылки для обслуживания низким давлением, что позволяет значительно сократить энергопотребление компрессора.
Справочник спецификаций сжатого воздуха
| Обслуживание | Давление | Содержание масла | Точка росы | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Воздух на низком давлении | 8 to 10 bar | Предпочтительно безмасляный | Плюс 3 градуса Цельсия | Активаторы, конвейеры |
| Воздух высокого давления | 30 to 40 bar | Класс 0 без масла | Минус 20 градусов по Цельсию | Растяжение и нагнетание |
| Приемник высокого давления | 33 to 42 bar | N/A | N/A | Употребление буфера для скачков напряжения |
| Проводка | Рекомендовано до 45 бар | Нержавеющая сталь или покрытие | Наклонный сливной канал | Кольцевая магистраль |
Проводите высоконапорный воздух в виде кольцевой магистрали с автоматическими сливными устройствами, чтобы конденсат не накапливался и не перемещался в машину. Избегайте использования оцинкованной стали для высоконапорного воздуховода, поскольку цинковый порошок может попадать в бутылки; используйте нержавеющую сталь или трубопровод с сертифицированным чистым покрытием. Установите фильтр в точке использования непосредственно перед входом воздуха в машину в качестве дополнительной меры предосторожности.
6. Проектирование системы охлаждения воды
Литьевая форма должна охлаждаться, чтобы каждая бутылка быстро затвердела и освободилась чисто. Качество и стабильность температуры охлаждающей воды непосредственно влияют на время цикла, внешний вид бутылки и постоянство размеров. Поэтому завод по производству бутылок из ПЭТ нуждается в отдельной, обработанной системе охлаждения воды, а не в открытом соединении с коммунальной водой.
Разработать замкнутый цикл охлажденной воды, обеспечивающий температуру 7–12 °C для регуляторов температуры пресс-форм. Точный установленный параметр зависит от размера и производительности бутылок; более мелкие и тонкие бутылки могут выдерживать более теплую воду, в то время как большие или бутылки с широким основанием нуждаются в более холодной и стабильной воде, чтобы избежать деформации. Обработка воды ограничивает образование накипи и биологических отложений внутри узких каналов пресс-форм, которые в противном случае изолируют пресс-форму и продлевают время охлаждения.
Общая потребность в охлаждении включает цикл охлаждения пресс-формы, послеохладитель компрессора, отвод тепла от конденсатора холодильника и иногда охладитель гидравлического масла. Выбирайте холодильник и открытый испарительный охладительный бак для общей пиковой нагрузки с запасом в один процент на набор насосов, чтобы при выходе из строя одного насоса производство не прекращалось. Отдельный открытый испарительный охладительный бак может обслуживать конденсатор холодильника, а цикл охлаждения пресс-формы остается закрытым и чистым.
Справочник спецификаций охлаждающей воды
| Параметр | Цикл охлаждения пресс-формы | Компрессор-охладитель | Целевая обработка |
|---|---|---|---|
| Температура подачи | От 7 до 12 °C | Температура окружающей среды плюс 5–8 °C | Стабильный, фильтрованный |
| Общая твердость | Менее 100 ppm | Менее 150 ppm | Умягченный |
| диапазон pH | от 7,0 до 8,5 | от 7,0 до 8,5 | предотвращает коррозию |
| давление в машине | 3 to 5 bar | 3 to 5 bar | Постоянная величина |
| Тип цикла | Закрытый, с возможностью использования гликоля | Открытый или закрытый | Дозировка биоцидов |
Изолируйте всю трубопроводную систему с охлажденной водой, чтобы предотвратить конденсацию, которая стекает на линию, и прокладывайте трубы в доступных траншеях или надлежащих ящиках с отводом воды. Система обнаружения утечек воды в коммуникационной траншее защищает электрическую инфраструктуру, расположенную ниже.
7. Электроэнергия и распределение
Линия для литья под давлением из ПЭТ — это потребитель, требующий значительных и частично колеблющихся нагрузок. Инфракрасная нагревательная печь, сервоприводы, компрессор воздушного нагнетателя, холодильник и двигатели конвейера вместе потребляют значительную и частично колеблющуюся нагрузку. Рабочая мастерская должна обеспечивать чистую, стабильную трехфазную мощность и защищать этот источник от колебаний напряжения, вызванных запуском компрессора в других участках завода.
Укажите трехфазное напряжение 380–480 вольт при частоте 50 или 60 герц в соответствии с целевым рынком. У каждой машины должна быть отдельная ветвь с правильно рассчитанными автоматами и устройством с мягким пуском или переменной частотой, где это необходимо, для ограничения всплеска тока. Основной входящий источник питания должен иметь трансформатор, рассчитанный на общую присоединенную нагрузку плюс запас для будущих линий; общий запас планирования составляет 25–30% выше суммы номинальных мощностей.
Качество электрической энергии имеет значение для системы управления. Спад напряжения во время запуска компрессора может сбросить ПЛК и прервать производственный цикл. Установите резервный дизельный генератор или, по крайней мере, бесперебойный источник питания на шкафах управления и сервоприводов, чтобы кратковременные перерывы в подаче электроэнергии не приводили к потере текущего партийного производства. Защита от перенапряжений на распределительном щите защищает чувствительные сервоприводы и панели HMI.
Справочник требований к электрической мощности по типу линии
| Тип линии | Напряжение питания | Установленная мощность | С компрессором и холодильником | Требования к резервному питанию |
|---|---|---|---|---|
| Серийный полуавтомат | 380-480 В, 3 фазы | 15 to 25 kW | 40 to 70 kW | Режим управления UPS |
| Автоматический режим стандартной скорости | 380-480 В, 3 фазы | 30 to 70 kW | 90 to 160 kW | UPS плюс генератор |
| серия FGX высокой скорости | 380-480 В, 3 фазы | 80 to 120 kW | 200 to 320 kW | Генератор рекомендуется. |
Питание маршрута в отдельных кабельных лотках, отдельных от линий передачи данных и воздушных линий, для предотвращения электромагнитных помех с сервоприводной обратной связью. Обеспечьте наличие четко обозначенного устройства отключения и заземления в каждом устройстве, а также заземления линии, формы и воздушных приемников на общую заземляющую сеть.
8. Нагрузка на пол и конструкция здания
Структура здания — это то, в чем многие недорогие навесы не справляются в проекте с бутылками из-под ПЭТ. Линия экструзии, ее приемники воздуха, компрессор-накопитель, охладитель и загрузчик преформ — все это тяжелое и концентрированное оборудование. Стандартный промышленный пол, предназначенный для легкого хранения, может треснуть и осесть под этим нагрузкой, в результате чего машина выйдет из строя и сократится срок службы подшипников.
Необходимо предусмотреть железобетонную плиту с живой нагрузкой 1500–2500 килограммов на квадратный метр в производственной зоне и более толстую плиту, опирающуюся на сваи или рамы, непосредственно под машиной и приемниками воздуха, где максимальные нагрузки. Плита толщиной 300 миллиметров на уплотненном основании — это минимальный показатель; для фундамента машины могут потребоваться более толстые плиты. Необходимо, чтобы готовый пол был ровным в пределах нескольких миллиметров по площади машины, чтобы экструдер оставался в горизонтальном положении.
Высота потолка — еще один часто встречающийся недостаток. Необходимо предусмотреть внутреннюю высоту не менее 6 метров для размещения надземных конвейеров, подвесных приемников воздуха, кабельных и трубных трасс и будущего надземного крана для замены форм. Кран, даже если он будет добавлен позже, нуждается в дорожке, встроенной в конструкцию, поэтому с самого начала следует проектировать потолочные фермы для подъемной нагрузки. Наливные зоны необходимо оборудовать дренажными отверстиями, которые должны иметь наклон к закрытым отверстиям, чтобы при мойке не образовывались застойные воды и не возникало пути загрязнения.
Структура здания.
| Элемент | Рекомендуемый стандарт | Почему это важно |
|---|---|---|
| Нагрузка на пол | От 1500 до 2500 кг на кв. м | Поддерживает машины и приемники |
| Тонкая толщина | 300 мм усиленное минимум | Предотвращает осыпание и растрескивание |
| Ясная высота потолка | 6,0 м и более | Надземные конвейеры и краны |
| Плоскость пола | Плюс или минус 3 мм по длине оборудования | Выравнивание и износ машин |
| Утилитарные траншеи | Покрытый, отводящий, герметичный | Воздух, вода, прокладка кабелей |
| Вертолетная полоса | Создан для будущего подъема | Обработка форм и приемников |
Строительство стен и крыш должно обеспечивать герметичную, моющимся внутреннюю поверхность с изолированными панелями, которые поддерживают температуру HVAC и препятствуют проникновению вредителей. Избегайте открытых балок над чистой зоной, где может накапливаться пыль; гладкая потолок с ходовым проходом над ней более чист и проще в уходе.
9. Модули машин для экструзии ПЭТ.
После определения систем здания выбор машины определяет подробные показатели производительности. Компания YuDa, фабрика Wanplas, специализируется на машинах для экструзии бутылок из ПЭТ и предлагает полный ассортимент от полуавтоматических установок для небольших предприятий через стандартные автоматические линии до серии FGX высокоскоростных для заводов с высоким объемом производства. Все они имеют инженерные особенности, которые делают планирование цеха предсказуемым: уникальная система сцепления камер, которая интегрирует открывание и замыкание форм и подъем дна форм в одном движении, высокоскоростной сервопривод, систему дистанционного мониторинга, модульную конструкцию для быстрой технической поддержки и перепрофилирования и энергосберегающие печи с минимальным расстоянием нагрева до 38,1 миллиметра, что обеспечивает экономию электроэнергии более чем на 30 процентов по сравнению с обычными печами.
Два нижеперечисленных модуля наиболее часто используются в новых заводах по производству упаковки из ПЭТ-бутылок. Оба они полностью автоматизированы, используют устоявшиеся и стабильные бренды компонентов и интегрируются напрямую с системами, описанными в предыдущих разделах.
Модуль А: высокоскоростная машина для экструзии ПЭТ серии FGX
Серия FGX — это высокоскоростная конфигурация для предприятий, которым требуется 8 000–15 000 бутылок в час на одной линии с скоростью 2500–3000 бутылок в час на одну камеру. Это правильный выбор, когда цех строится с учетом высокой производительности и ограниченного бюджета на энергоснабжение. В таблице приведены типичные диапазоны конфигурации для планирования инженерных систем.
| Спецификация | Серия FGX (типичный диапазон) |
|---|---|
| Производительность | 8 000–15 000 бутылок в час |
| Номер полости | От 6 до 12 (одномодовый режим — от 2500 до 3000 бутылок в час на камеру) |
| Диапазон объема бутылки | От 0,2 до 2,0 литра (вода и CSD) |
| Стандарт горлышка преформ | 28 мм PCO, 30/25, и кастом |
| Нагревательный печь | Инфракрасный нагреватель, расстояние между нагревателями 38,1 мм, экономия энергии более 30% |
| Система привода | Сервопривод с камерой, высокоскоростной |
| Установленная мощность | 80–120 кВт (только машина) |
| Воздух высокого давления | 30–40 бар, без масла, точка росы – 20 °C |
| Низконапорный воздух | 8 to 10 bar |
| Охлаждающая вода | 7–12 °С, 3–5 бар, обработанный |
| Размеры машины | около 4500 х 2100 х 2300 мм |
| Масса машины | От 6 000 до 9 000 кг |
| Мониторинг | Дистанционный мониторинг с помощью данных PLC на мобильном устройстве |
Модуль Б: полностью автоматическая машина для литьевого формования ПЭТ со стандартной скоростью
Серия полностью автоматического режима стандартной скорости предназначена для производства от 1000 до 7000 бутылок в час и идеально подходит для средних заводов, региональных брендов и продукции, которая часто меняется. Она имеет ту же систему сцепления камер и модульную архитектуру, что и серия FGX, но с более легким тяговым устройством, что упрощает проектирование электроэнергии и воздуха в мастерской. Для первого завода по производству бутылок из ПЭТ эта серия часто является наиболее оптимальным выбором по соотношению производительности и стоимости инфраструктуры.
| Спецификация | Стандартная скорость автоматического режима (типичный диапазон) |
|---|---|
| Производительность | От 1000 до 7000 бутылок в час |
| Номер полости | 2–6 |
| Диапазон объема бутылки | 0,1–2,0 литра |
| Система нагрева | Усовершенствованные инфракрасные, энергосберегающие лампы |
| Система привода | Сервопривод или гибрид, камера-соединение |
| Установленная мощность | 30–70 кВт (только машина) |
| Воздух высокого давления | 30–40 бар, без масла |
| Охлаждающая вода | 7–12 °C, обработанный цикл |
| Размеры машины | около 3600 х 1600 х 2000 мм |
| Масса машины | От 3500 до 5500 кг |
| Смена форм | Модульная, быстрая замена форм |
Для самых маленьких участников серия полуавтоматических машин YuDa предлагает более низкую стоимость закупки и более профильный режим эксплуатации, подходящий для стартапов и бутылок с низким объемом. А для заводов, которые хотят минимизировать площадь помещений и трубопроводы, линейные машины для надувания, заполнения и укупорки CombiBlock и машина для надувания, заполнения и укупорки бутылок (BFC) интегрируют надувание и заполнение в один компактный блок, что сокращает чистую площадь до практически нуля и значительно упрощает планировку цеха.
Рекомендация по выбору оборудования
Соответствие машины бизнес-плану является заключительным шагом перед определением размеров цеха. В таблице ниже приведены общие требования клиентов и рекомендованная конфигурация YuDa. Используйте ее вместе с таблицами профиля в разделах 5–8 для определения параметров обслуживания.
Требование клиента к рекомендованной модели
| Потреба клиента | Целевой объем продукции | Размер бутылки | Рекомендованная конфигурация YuDa |
|---|---|---|---|
| Малая стартовая площадка, низкий бюджет | Менее 2000 бутылок в час | 0,2–2,0 л | Серийный полуавтомат |
| Региональный бренд, смешанные SKU | 1000–7000 бутылок в час | 0,1–2,0 л | Серия полностью автоматического производства со стандартной скоростью |
| Высокообъемная вода или CSD | 8 000–15 000 БПЧ | 0,2–2,0 л | серия FGX высокой скорости |
| Компактная водопроводная линия, ограниченная площадь | Маленькая до средней | 0,2–1,5 л | Линейный блок для надувания, наполнения и герметизации CombiBlock |
| Интегрированное надувание и наполнение | Средство | 0,2–2,0 л | машина для наполнения и укупорки бутылок (BFC) |
11. Оптимизация рабочего процесса и движения материалов
Хорошо построенная цеховая площадка будет пуста, если рабочий процесс направляет материалы обратно. Основное правило — односторонний поток без перекрестного движения между грязными и чистыми зонами. Преформы поступают на приемную платформу, перемещаются в склад, затем в зал напыления, затем на стадии наполнения и укупорки, затем на этапе маркировки и упаковки, а затем вывозятся в склад готовой продукции, который должен находиться на противоположной стороне здания от приемной платформы.
Система циркуляции персонала является отдельной системой. Операторы и персонал по качеству входят в чистые боксы для смены и остаются в зоне отдушивания до наполнения. Технический персонал и водители погрузчиков, работающие с пустыми бутылками или отходами, используют периферийные коридоры, которые не пересекают чистую границу. Это разделение позволяет достичь целевого уровня ISO 8 без дорогостоящей чистой комнаты.
Буферные конвейеры являются обязательными. Прекращение работы на этикетчике или палетизаторе не должно приводить к остановке формовочного станка, поскольку при остановке формовочного станка остаются горячие формы и полуфабрикаты, которые могут деградировать. Устройте накопительные столы между этапами отдушивания, наполнения и упаковки, рассчитанные на не менее нескольких минут производства, и разработайте систему управления линией так, чтобы машины, расположенные выше по потоку, плавно снижали скорость, а не переходили в режим аварийного остановки.
Вертикальное пространство помогает. Надземные конвейеры перемещают бутылки от отдушивания к наполнению над полом, освобождая место для доступа технического персонала и проходов для погрузчиков, а также удерживая бутылки от загрязнения на уровне пола. Там, где здание использует БФК или CombiBlock, большая часть этого перемещения происходит внутри машины, что является самым простым рабочим процессом.
12. Применения для бутылок из ПЭТ
PET является основным пластиком для упаковки прозрачных, легких и ударопрочных бутылок, и правильно построенная мастерская по изготовлению бутылок из ПЭТ обслуживает широкий спектр отраслей, производящих упакованные товары. Машины для экструзионного формования ПЭТ YuDa производят бутылки для следующих областей применения, каждая из которых имеет свои собственные требования к гигиене и формату, которые мастерская должна поддерживать:
- Питьевая вода:самая большая сфера применения ПЭТ, от личных бутылок объемом 0,3 литра до бутылей объемом 5 и 10 литров, требующих максимальной прозрачности и стабильной базовой производительности.
- Газированные безалкогольные напитки:бутылки, требующие более высокой жесткости стенок и точного предварительного настройки преформ для выживания при внутреннем давлении, что требует стабильного управления печью от системы HVAC.
- Растительное масло:бутылки для растительного масла с широким горлышком, где чистый сухой воздух и отсутствие контакта с маслом имеют решающее значение для безопасности пищевых продуктов.
- соки и молочные напитки:часто заполняются горячими или аseptично, что создает дополнительные требования к чистой поверхности заполнения и давлению.
- бытовая и личная гигиена:моющие средства, шампуни и чистящие средства в ПЭТ-бутылках, где важны цвет и блеск, а на рабочем месте необходимо контролировать статическое электричество и пыль.
- Пищевые приправы и соусы:кетчуп, соевый соус и аналогичные продукты в пластиковых бутылках, требующие чистого обращения и иногда специальных финишных обработок горловины.
Создание цеха, соответствующего целевой группе продуктов, на ранней стадии позволяет избежать дорогостоящей переработки. Завод, построенный для бутилирования негазированной воды, имеет меньшую нагрузку на зону чистоты, чем завод, построенный для асептического сока, и маржинальные показатели должны быть установлены соответствующим образом.
13. Стандарты качества и сертификации
Достоверный завод по производству пластиковых бутылок демонстрирует соответствие, используя признанные стандарты, а не заявления. Машины и цех вместе должны поддерживать следующее, изложенное в виде четких обязательств, а не рекламных гарантий:
- ISO 9001 — система управления качеством для производственного и сборочного процесса.CE — соответствие требованиям безопасности машин, если это требуется целевым рынком.
- FDAсоответствие требованиям безопасности машин, если это требуется целевым рынком.
- FDAиEU 10/2011соответствие требованиям к контакту с пищевыми продуктами для бутылок из ПЭТ, предназначенных для питьевых и съедобных продуктов, обеспечиваемое системой сухого сжатого воздуха без масла.
- Правила производства хорошего качества (GMP)принципы гигиены в планировке чистой зоны и дисциплине персонала.
- ISO 14644язык классификации чистых помещений для определения качества воздуха на границе между зонами очистки и заполнения.
Конструкция здания, описанная в этом руководстве, является физической основой для этих стандартов: чистые зоны с положительным давлением, разделенные рабочие процессы, обработанная вода и безмасляный воздух — именно эти меры контроля ожидаются при проведении проверки. Компания YuDa, являющаяся заводом Wanplas, строит свои машины для интеграции с этими системами соблюдения стандартов и поставляет документацию, необходимую для квалификации линии.
14. Расходы в зависимости от класса
Стоимость строительства цеха следует обсуждать в относительных классах, а не в фиксированных цифрах, поскольку цены на землю, рабочую силу и коммунальные услуги различаются в зависимости от региона и года. Полезным планировочным разграничением является инфраструктурный класс, подразумеваемый выбранной машиной:
- Низкий уровень:полуавтоматическая линия в простой, герметичной сарае с простым компрессором и открытым охлаждением. Самый низкий капитал, но ограниченный объем производства и слабый контроль качества.
- Средний уровень:автоматическая линия стандартной скорости в специально построенном зале с чистой зоной, безмасляным низким давлением воздуха, холодильником и стабильным трехфазным питанием. Баланс капитала и эксплуатационных расходов для большинства региональных брендов.
- Высокий уровень:линия FGX с высокой скоростью с полностью безмасляным высокоскоростным воздухом, резервными холодильными установками, классифицированным интерфейсом для заправки и резервным генератором. Высшие капитальные затраты, наименьшие затраты на одну бутылку в масштабе производства.
- Премиальный уровень:интегрированная линия BFC или CombiBlock с полными стерильными зонами и автоматизацией. Самая высокая производительность для чувствительных продуктов.
Энергосберегающая конструкция машин YuDa, особенно расстояние между нагревателями 38,1 миллиметра и экономия электроэнергии в печи более 30%, приближает эксплуатационные расходы высокого уровня к среднему уровню, чем предполагает разница в первоначальных капитальных вложениях. В течение срока службы завода, рабочая площадка, построенная правильно с самого начала, почти всегда обходится дешевле, чем та, которую постоянно ремонтируют.
15. Обслуживание и поддержка от компаний YuDa и Wanplas
Выбор машины и строительство цеха – это начало; прибыльный запуск – цель. Компания YuDa, завод Wanplas, поддерживает свои линии для экструзии ПЭТ в рамках полного сервисного обеспечения группы Wanplas. Перед отправкой каждая машина проходит предварительное тестирование, чтобы проверить работоспособность линии. Инженеры оказывают поддержку при монтаже и пуске оборудования на месте, выравнивая машину с подготовленной основой, коммуникациями и контролем сети.
Политика группы Wanplas предусматриваетбесплатные запасные части на сумму 500 долларов США каждый годв течение всего срока службы поддерживаемого оборудования, а также бесплатную замену поврежденных деталей в течение гарантийного срока. Обучение – часть передачи: операторы и персонал по техническому обслуживанию учатся настройке рецептуры, смене форм и обычной технической эксплуатации, а система удаленного мониторинга позволяет инженерам группы Wanplas в Китае просматривать данные PLC о производстве на мобильном устройстве, наблюдать за состоянием и получать обратную связь о нештатных режимах работы с места клиента для быстрого удаленного устранения неполадок.
Компания Wanplas также проводит политику открытого завода: клиенты могут посетить завод, провести аудит производственного процесса и наблюдать за пробным запуском своей бутылки на предлагаемой конфигурации, прежде чем принять решение. Модульная конструкция машин YuDa позволяет поддерживать запасные части в небольшом количестве и быстро осуществлять смену оборудования, что обеспечивает работоспособность, на которую был построен тщательно построенный цех.
Часто задаваемые вопросы
Какая минимальная классификация чистых помещений требуется для завода по производству бутылок из ПЭТ?
Для нестерильных бутылок с водой и большинства бутылок с газированной водой или соком минимальным практическим требованием является контролируемая чистая зона с качеством воздуха класса 8 в интерфейсе между формованием и наполнением. Линии по производству минеральной воды и растительного масла, которые не заполняются асептическим способом, могут работать в хорошо проветриваемой чистой зоне с положительным давлением вместо полностью классифицированного чистого помещения, но процесс переноса от формования к наполнению должен оставаться закрытым и защищенным от загрязнения воздухом.
Сколько полезной площади занимает линия формования под давлением ПЭТ и ее вспомогательный цех?
Одно высокопроизводительное линейное оборудование серии FGX с подачей преформ, формованием и конвейером downstream обычно занимает площадь рабочего места от 120 до 200 квадратных метров, но общая площадь цеха должна предусматривать прием сырья, хранение преформ, формование, наполнение, упаковку, склад готовой продукции, служебные помещения и зоны обслуживания. Реалистичный зеленополевое производство PET-бутылок объемом 8 000–15 000 бутылок в час обычно требует общей площади от 3 000 до 6 000 квадратных метров, включая зоны прохода и буферное пространство.
Какие спецификации сжатого воздуха требуются для формования бутылок из ПЭТ?
Для формования под давлением ПЭТ требуется две отдельные системы сжатого воздуха. Низкое давление в диапазоне от 8 до 10 бар обеспечивает работу пневматических приводов, конвейеров и механических движений. Высокое давление в диапазоне от 30 до 40 бар фактически выполняет процесс растяжения и формования бутылок, и оно должно быть безмасляным с температурой точки росы не ниже минус 20 градусов по Цельсию, чтобы предотвратить попадание влаги и масла на внутреннюю поверхность бутылки. Необходимо установить осушитель или сушитель на основе теплоты сжатия и отдельный резервуар высокого давления.
Как следует проектировать систему охлаждения воды для завода по производству бутылок из ПЭТ?
Охлаждающая вода используется для регулятора температуры пресс-формы, циркуляции охлаждения формования, послеохладителя компрессора воздуха и часто конденсатора холодильника. Проектируйте замкнутый цикл охлажденной воды при температуре от 7 до 12 градусов по Цельсию для охлаждения пресс-формы, обработайте воду, чтобы ограничить общую жесткость до 100 частей на миллион и поддерживайте pH в пределах от 7,0 до 8,5, а также установите охладительную башню или охлаждающий конденсатор с воздушным охлаждением, рассчитанный на совокупную тепловую нагрузку с резервированием на наборе насосов.
Какое электроснабжение требуется производственной линии по производству бутылок из ПЭТ?
Линии для экструзионного формования ПЭТ работают от трехфазного тока напряжением 380-480 вольт, 50 или 60 герц в зависимости от целевого рынка. Высокоскоростная линия серии FGX потребляет примерно 80-120 киловатт установленной мощности, в то время как стандартная автоматическая линия потребляет 30-70 киловатт. Рабочая мастерская должна обеспечить специальный трансформатор, главную распределительную панель с защитой разветвленных цепей на каждой машине и резервный генератор или UPS для систем управления, чтобы прерывание питания не разрушило текущий производственный цикл.
Как система дистанционного мониторинга YuDas поддерживает новую завод по производству бутылок после ввода в эксплуатацию?
YuDa, завод Wanplas, оснащает свои автоматические машины для экструзионного формования ПЭТ системой дистанционного мониторинга, с помощью которой инженеры в головном офисе в Китае могут читать данные производства на ПЛК на мобильном устройстве, наблюдать за состоянием машины и получать обратную связь о нештатной работе с места клиента. Это позволяет недавно введенному в эксплуатацию цеху получать быструю дистанционную диагностику и оптимизацию рецептов без ожидания визита службы на месте.
Какую высоту потолка и нагрузку на пол должна обеспечивать конструкция здания?
Планируйте чистую внутреннюю высоту потолка не менее 6 метров для размещения надземных конвейеров, приемников воздуха, кабельных трасс и будущих услуг крана. Половая плита производства должна выдерживать живую нагрузку 1500-2500 килограммов на квадратный метр из-за тяжелых машин для экструзионного формования, приемников воздуха, компрессоров и водяных охладителей. 300-миллиметровая железобетонная плита на уплотненном основании является минимальным вариантом, а более толстые участки под основаниями машин.
Как следует планировать рабочий процесс, чтобы избежать перекрестного загрязнения и заторов?
Используйте однонаправленный, не перекрывающийся поток материалов: входящие преформы или смола в одном конце, нагнетание в середине, наполнение и упаковка в направлении выхода готовой продукции, а также маршрутизация возвратов и обслуживания по отдельному периферийному коридору. Держите движение персонала и погрузчиков вдали от чистого интерфейса нагнетания и наполнения, отделите грязную зону приема преформ от чистой зоны наполнения и обеспечьте буферные конвейеры, чтобы остановка в упаковке не заставляла молдер нагнетания останавливаться.
Заключение
Фабрика по производству пластиковых бутылок для напитков PET успешно или неудачно работает в зависимости от качества своего цеха, а не только от машины, расположенной в его центре. Стабильная система вентиляции, воздух под высоким давлением без масла, обработанная охлаждающая вода, чистая трехфазная электроэнергия, правильно загруженный пол и односторонний рабочий процесс — это условия, позволяющие современному молдеру нагнетания достигать своего номинального объема с низким уровнем отбраковки. YuDa, фабрика Wanplas с более чем 20-летним опытом, оборудованием в более чем 60 странах и более чем 20 патентами, как один из двух ведущих китайских производителей молдеров нагнетания для бутылок PET, проектирует свою автоматическую линию FGX высокой и стандартной скорости, ориентируясь именно на эти требования, с энергосберегающими печами, сервоприводным соединением камер, модульной системой обслуживания и дистанционным мониторингом.
Если вы планируете новую фабрику по производству бутылок для напитков PET или модернизируете существующий цех, отправьте свои целевые показатели производительности, размеры бутылок и состав продукции в наш инженерный отдел. Мы предложим вам индивидуальную конфигурацию машины, поможем определить размер чистой зоны, системы сжатого воздуха, охлаждающей воды и электроэнергии и пригласим вас посетить нашу фабрику для проверки и живого тестирования вашей бутылки на рекомендуемой линии. Создание цеха с самого начала — это самый надежный способ защитить вашу производительность, качество и инвестиции.
